连续油管发展现状与趋势_王思维.pdf

2023 年 第 7 期 化学工程与装备 2023 年 7 月 Chemical Engineering&Equipment 215 连续油管发展现状与趋势 连续油管发展现状与趋势 王思维（大庆油田试油试采分公司作业三大队十八队，黑龙江 大庆 163000）摘 要：摘 要：随着连续油管发展水平的提升，对于油管制造要求越来越高，因此相关工作人员应该着重加强对连续油管的研究力度，针对连续油管的发展现状，研究连续油管的未来发展趋势，不断提升连续油管的生产质量。本文首先分析连续油管发展现状，其次探讨连续油管技术的发展趋势，以期对相关研究产生一定的参考价值。关键词：关键词：连续油管；发展现状；趋势 引 言 引 言 在连续油管应用量不断增加的情况下，由于连续油管可以进行带压作业，具有作业周期相对比较短、成本比较低、适用范围比较广的应用优势，已经获得了广泛应用。因此相关工作人员应该重点加强对连续油管发展现状的研究工作，展望连续油管的发展趋势，不断提升连续油管的应用效果。1 连续油管发展现状 1 连续油管发展现状 1.1 连续油管的发展应用 早在 20 世纪 50 年代，连续油管即已经获批专利，从1962 年来时连续油管已经广泛运用在石油工业方面，由于连续油管不需要使用螺栓进行连接，安全稳定性比较高，操作灵活性比较高、成本价格相对比较低，在油气作业方面具有明显的优势。现如今连续油管已经被大面积运用在油气田开展修井作业、钻井作业、洗井作业中，连续油管作业机属于开展连续油管作业时应用的主要设备。从应用角度分析，连续油管一般会运用在陆地作业中，在超深井以及深井进行射孔作业、钻井作业的时候，连续油管在应用方面具有不可代替的特点，在油气资源开发水平不断提升的情况下，很多低渗透油田已经开始进行增产改造活动，连续油管可以运用在海上油气资源、非常规油气资源的开发中。1.2 连续油管的材料和价格 在 20 世纪运用的连续油管制作材料主要是普通碳钢，现如今制造商已经开始使用耐蚀能力比较强的合金以及钛合金钢制作连续油管，在腐蚀性比较强、高温高压环境下一般会使用耐蚀能力比较强的连续油管，合金钢连续油管、玻璃纤维碳纤维连续油管的应用优势在于质量比较小、耐蚀能力比较强，但是具有制造难度相对比较大、维护保养难度相对比较高的不足之处，在一定程度上会影响推广效果。现如今应用比较广泛的是低合金钢连续油管，可以切实满足大多数常规作业要求。现如今，连续油管的制造技术已经处于比较成熟的状态，制造人员可以按照钢带宽度需要裁剪好分条，然后运用斜焊技术对钢带分条实施对接出来。通过合理使用高频感应焊接方式或是激光焊接方式开展焊接操作，最后在对焊缝以及整管位置展开热处理。2 连续油管技术的发展趋势2 连续油管技术的发展趋势 在油气作业水平不断提升的背景下，深井开采、高压井开采强度不断增加，现在已经存在开采深度超出七千米的直井，基于这种作业环境，使用常规连续油管可能会出现难以切实满足使用要求的问题，对于连续油管的应用期限要求越来越高，因此高强度属于连续油管的主要研究方向。但是在强度增加的时候，可能会导致焊缝性能出现问题，因此需要使用调质生产工艺制造连续油管，能够有效提升连续油管的均匀性以及抗疲劳能力，对于连续油管的耐腐蚀能力要求不断升高。2.1 TMCP 态超高强度连续油管 现如今 TMCP 态低合金钢连续油管属于大面积应用的主要类型，在完成制管操作以后需要开展消应力退火处理，国内生产的 TMCP 态，高强度 TMCP 态连续油管在制造时不需要运用过多的合金元素，可能会增加原料钢带的加工难度，对于制管工艺要求比较高。现如今 CT150 连续油管属于钢级最高的连续油管，能够为我国开发开采非常规油气资源提供设备保障，QT-1400 连续油管的屈服强度已经达到了 958 帕，能够有效提升连续油管的使用寿命，可以实现规模化生产目标1。2.2 调质型连续油管 TMCP 态超高强度连续油管由于运行了合金，成本价格相对比较高，生产难度、制管成型难度比较大，工作人员可以在完成制管以后进行消应力退火处理，在焊缝和管体上存在明显差异，此时斜焊缝位置的耐蚀能力会明显低于管体，会制约连续油管的性能。最近几年，相关工作人员已经开始使用调质生产工艺设计连续油管，在完成常规制管以后，需要对整个连续油管进行淬火处理以及回火处理，能够在提升油管组织均匀性的基础上，不断提升连续油管的耐蚀能力。在常规测试环境中，调质型连续油管在疲劳寿命方面比常规DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.005216 王思维：连续油管发展现状与趋势 连续油管要高出 30%，在酸性、高压环境下经过调质处理的连续油管疲劳寿命能够增加一倍，调质型连续油管适合运用在页岩油气田开发中，进尺深度可以达到 670 千米。2.3 耐腐蚀连续油管 在油气田开发水平不断提升的情况下，现在含水率比较高、高温高压油漆匠数量逐渐增多，在开采过程中对于连续油管的耐腐蚀能力要求比较高。一旦连续油管在使用过程中出现失效问题，将会导致油田作业隐患、成本上盖，因此提高连续油管的耐蚀能力具有促进作用。低合金钢质连续油管的合金含量相对比较低，耐蚀能力相对比较差，在连续油管强度不断升高的时候，抗疲劳能力也会随之提升，此时连续油管的耐腐蚀能力也会降低2。如果连续油管的等级已经达到 CT100 及以上，硬度已经高于 NACE MR0175 标准要求，会由于耐蚀性比较差不适合运用在含有 H2S 的环境中。因此常规连续油管强度等级一般处在 CT90 及以下的范围内，主要以耐蚀能力比较强的合金，和常规低合金钢相比，耐蚀能力比较强的合金连续油管一般会添加 Cr 元素、Ni 元素，可以在提升基体耐蚀能力的基础上耐高温能力比较强。高耐蚀能力的连续油管生产工艺相对比较复杂，常规连续油管需要使用高频感应焊接技术进行焊接处理，高耐蚀合金连续油管一般会运用激光焊接方式，QT-16Cr 连续油管的耐腐蚀能力明显高于连续油管，疲劳寿命能够达到 QT-900连续油管的 3 倍。我国一些石油钢管制造企业已经开始建设高合金连续油管生产线，通过合理运用激光焊接技术，已经研发制造了2205 双相不锈钢连续油管以及 18Cr 不锈钢连续管，不锈钢材质的连续钢管塑性比较好、强度比较高、耐蚀能力比较强，具有广阔的发展前景，不锈钢连续油管已经获得了大面积推广使用。高耐蚀合金连续油管的耐腐蚀能力比较强，加工制造成本相对比较高，可以达到碳钢连续油管的 3 倍到 8 倍，最近几年，我国已经开始研究开发使用复合材质的连续油管，在开展结构设计的时候，分别开展基层结构设计、复合层结构设计，具备耐蚀能力比较强、质量比较小的应用优势，适合运用在耐腐蚀能力比较强、低抗疲劳的井下作业环境中，成本可以控制为碳钢材质连续油管的 1.5 倍，但是制造方式较为复杂，加工难度比较高，现在我国石油钢管制造企业已经成功研发设计出技术水、油的非金属复合连续油管，可以进行大面积推广。在页岩气、深层油气资源、海上油气资源进行深入开采工作的时候，钢制连续油管的应用前景比较高，对于连续油管的尺寸要求、性能要求比较高。现在连续油管运用的材料主要是 TMCP 态高强度低合金钢材料，存在高耐蚀合金连续油管、复合连续油管、调质型连续油管，其中耐蚀能力比较强的合金连续油管耐腐蚀能力比较强，但是加工成本相对比较高，适合运用在抗疲劳要求比较低的高腐蚀井下环境3。复合连续油管的成本比较低，调质型油管在抗疲劳方面、耐蚀方面的应用前景比较好。3 结 论 3 结 论 综上所述，在连续油管发展水平不断提升的背景下，对于连续油管的耐腐蚀能力、性能要求比较高，因此油田钢管企业应该结合当前井下作业要求、连续油管使用需要，开展高合金连续油管生产线，生产制造出强度比较高、耐腐蚀能力比较强、抗疲劳效果比较好的连续油管，从而进一步提升连续油管的使用效果。参考文献 参考文献 1 张豪臻,章传国,郑磊.连续油管发展现状与趋势J.焊管,2022,45(03):25-31.2 官永成.连续油管技术在井下作业中的应用现状与发展趋势探讨J.化工管理,2016(23):151.3 周鹏.连续油管钻井技术应用现状分析及发展趋势预测J.中国石油和化工标准与质量,2013,33(20):110.